浅谈隧道围岩病害及处治

由于隧道工程的特殊性,受地质、设计、施工、运营及运营管理和维修等因素的影响,出现的隧道病害也越来越多,有些隧道的病害已影响车辆的正常行使,甚至危及行车安全。为了使出现病害的隧道减少,有必要研究隧道出现病害的原因及相应的措施。本文首先阐述了隧道病害分类,其次,分析了隧道围岩病害情况及影响,同时,就如何有效处治隧道围岩病害进行了深入的探讨,具有一定的参考价值。     

基于层次分析理论的宜万铁路隧道病害评价体系

宜万铁路隧道由于地质条件复杂多变、隧道老化及运营管理不当等原因造成隧道病害问题频发,已严重威胁着隧道使用寿命及列车运营安全,但目前国内对隧道病害评价的研究较少。本文针对宜万线铁路隧道中频发的各类病害问题,从隧道病害分类及成因分析入手,以隧道病害评估指标为基础,采用模糊评价模型,建立了一种基于层次分析理论的铁路隧道病害定量化评价体系,并给出了用于评估宜万铁路隧道安全的等级标准。将该评价系统应用于宜万线铁路大支坪隧道,所得该隧道安全等级为预警状态。查阅铁路局记录可知大支坪隧道在运营期间曾产生过较大裂缝,表明该隧道病害评价体系具有较好的可靠性和可操作性,可为类似隧道病害的诊断治理提供借鉴参考。     

铁路运营隧道病害整治技术

结合金温铁路东溪1号隧道病害整治工程,对隧道拱背空洞及不密实、拱顶裂缝及开裂,渗漏水等病害,通过收集资料、地质调绘、地质钻探及结构无损检测手段分析病害的成因和类型,并根据病害危害程度按分类治理的原则,从设计角度探讨了铁路运营隧道的综合治理技术。     

封堵工艺在隧道渗漏水病害治理中的应用研究

上世纪90年代建设的普通公路隧道因施工条件有限、地质情况复杂、管养资金有限,随着隧道运营时间增加隧道病害日益增多。尤其是隧道渗漏水病害不但缩短了隧道的使用寿命,也影响公众出行和安全。以国道319线牛岭隧道为例,对牛岭隧道土建结构的定期检查和日常检查分析出病害形成的主要原因,通过采用注浆、套管等方式封堵渗水通道、引导渗水水流的方案实施整治处理,取得良好效果。     

公路隧道病害处治技术研究

目前,随着大量公路隧道投入运营,部分隧道由于地质、施工等原因出现了一些病害,这些病害对隧道的运营构成了安全隐患,当病害发展到一定程度时,须采取措施进行处治.现就目前公路隧道存在的主要病害类型进行介绍,由此对各类型病害原因进行了全面的分析,在此基础上,提出了各类病害的处治技术.     

既有高速公路隧道衬砌裂缝处治技术研究

随着我国交通基础设施的迅速发展,建成并运营的隧道数量愈加庞大,隧道病害问题也愈加突出,其中衬砌裂缝为最常见的隧道结构病害之一。目前国内对于隧道衬砌裂缝的研究仍比较笼统,处治方法也相对片面。因此,文中依托天定高速公路秦州隧道工程,开展既有高速公路隧道衬砌裂缝处治技术研究,结合隧道工程地质状况、隧道施工情况、管养等因素对秦州隧道裂缝成因进行分析,并得出结果,地质因素、施工因素和运营管养因素等为秦州隧道裂缝产生的主要影响因素。根据病害情况不同进行分区裂缝整治和衬砌补强,裂缝处治和衬砌加固效果良好,可为类似高速公路隧道衬砌裂缝病害治理提供经验参考。     

地质雷达在公路隧道养护管理中的应用

二次衬砌厚度不足及背后空洞是运营隧道常见的质量缺陷,其恶化了衬砌结构的受力状态,诱发衬砌开裂、剥落,严重影响隧道的运营安全。如何快速准确地获得衬砌质量情报,制订相应的工程对策,消除运营安全风险,是隧道养护管理中的重要课题。文章以高速公路隧道病害整治工程为依托,详细介绍了地质雷达在隧道养护管理中的应用。基于调查结果,分析了隧道衬砌病害的分布特征,并进行衬砌状态评级,制订相应的维修养护措施。研究结果表明,地质雷达可快速精确地确定隧道衬砌病害的重点段落,对于提高隧道养护管理水平具有重要意义。     

S208线五尖岭隧道渗漏水的处置方法

由于大部分普通公路的隧道运营时间比较久、地质情况复杂、管养条件有限等,导致隧道病害逐年显现,尤其是渗漏水病害,不但缩短了隧道的使用寿命,而且严重影响过往车辆、行人的安全,因此,对隧道渗漏水病害的处理必须越早越好、越彻底越好。本文结合五尖岭隧道渗漏水的处理经验,分析病害原因并实施整治,取得良好效果。     

运营隧道病害综合治理技术

以某运营隧道为例,通过病害情况的调查及地质雷达无损检测,从隧道衬砌开裂、渗漏水、衬砌围岩空洞、衬砌厚度不足、排水设施损坏等方面,分析了隧道的病害特征及产生原因,并针对各种病害类型,给出了具体的治理办法,取得了预期的治理效果,保证了隧道的正常运行。     

岩溶区富水运营隧道衬砌病害发展成因分析

针对某隧道发生严重病害路段,主要采取地下水追踪试验,结合地质调查,分析岩溶隧道衬砌病害快速发展关联因素,理清断裂构造、岩溶发育、富水条件、围岩空洞等因素是衬砌病害发展的客观作用条件,证明地表塌陷增强地下水对岩溶隧道衬砌的动力作用,可为富水岩溶地质塌陷区运营隧道的设计与维护提供参考。     

提高地震区隧道超前地质预报准确性的措施

隧道超前地质预报工作已是隧道施工中不可缺少的一部分,特别是在不良地质段施工中更应重视这项工作。当前,隧道超前地质预报方法已经从单一的一种预报方法向两种甚至多种方法相结合的综合超前地质预报方法过渡。同时,随着近年来全球地震灾害的频发,针对地震区隧道超前地质预报体系的研究还不成熟,因此,在总结地震区隧道灾害特征及成因的基础上,采用短距离地质分析与长距离物探监测相结合的方法进行超前地质预报工作,再根据预报结果,对影响隧道围岩等级划分的地下水、主要软弱结构面产状、初始应力状态等影响因素进行修正,进而对隧道围岩等级进行动态划分,提高隧道超前预报的准确性,对隧道施工提供更为准确的指导。     

TRT地震波三维成像技术在隧道施工地质超前预报中的应用

隧道地质超前预报在隧道施工开挖中起着关键性作用,同时也是工程地球物理学界所面临的一大技术难题。本文通过介绍TRT6000隧道地质超前预报系统的方法原理以及成功应用实例,说明TRT地震波三维成像技术在隧道超前地质预报中的先进性和有效性,探讨其在隧道超前探测中的应用前景。     

隧道岩溶空间探测

地下隧道岩溶发育空间不均匀性造成岩溶地质灾害极不确定且难以准确探查,岩溶空间信息的探测是隧道超前地质预报最大难题。在综合地质预报中引入三维数据处理技术以获取岩溶异常三维信息,根据三维信息制定专项钻探动态设计方案。通过钻探定向与边界变化逐步确定岩溶异常相对隧道空间的位置及规模,即获得岩溶空间信息。通过岩溶隧道工程实例,应用三维数据处理技术前后预报和钻探设计方案对比,应用三维技术并结合专项设计钻探方案的综合预报,可以完成岩溶空间信息的探查,在工作效率及目标确认准确度上较一般方式有质的提高。加强三维空间探测应用研究建立科学合理的隧道岩溶空间综合预报管理体系,根据岩溶空间信息动态制定施工支护措施能有效预防隧道岩溶地质灾害发生。     

TSP地质超前预报在渝湘高速公路隧道施工中的应用

在隧道施工中,由于前方地质情况不明,常常出现各种施工隐患及地质灾害,所以地质超前预报在施工中尤为重要。介绍TSP地质超前预报系统的基本原理、数据采集方法、数据处理与解译及其在鹰嘴岩隧道施工中的应用,并通过对预报结果、地质分析结果以及实际开挖情况的对比,说明该系统对隧道前方地质情况的预报具有准确、快速等优点,同时也总结了TSP系统的一些不足。     

提高TSP超前地质预报准确性的研究与对策

大量的施工实践证明,在隧道施工中对掌子面前方围岩进行超前地质预报是非常必要的,不仅可以避免施工过程中不良地质灾害的发生或将地质灾害影响降到最低,还可以及时调整或修正围岩级别,优化设计参数及施工方法,以加快施工进度,降低施工成本。在当前隧道施工中,TSP作为一种地震波探测方法,是超前地质预报多种技术中最重要的手段。本文详细介绍了隧道施工中TSP超前地质预报系统的原理、特点及准确性现状,并通过大量的TSP超前地质预报现场实践,对影响TSP超前地质预报准确性的相关问题进行了深入的分析和研究,提出了相应的对策和措施,有效地提高了超前地质预报的准确性,正确指导现场施工。     

瞬变电磁技术在隧道超前地质预报中的应用

介绍了瞬变电磁技术在隧道超前地质预报中的探测原理及方法,结合华蓥山隧道中的应用实例,指出了瞬变电磁法超前地质预报的优势及存在不足,说明了瞬变电磁法应综合应用地震波反射法、电磁波反射法等,才能全方位掌握掌子面前方地质情况,以实现指导施工。     

基于TSP地震波法的长大隧道不良地质探测

应用TSP203地震波法对某长大隧道不良地质区段进行了超前探测,对TSP系统所采集到的数据进行分析,判定了断层破碎带和隐伏含水构造发育的规模与位置,并在TSP报告指导下进行超前钻探,进一步精确确定不良地质区段位置,为超前预注浆加固提供了参数。对开挖后的地质情况进行了跟进观测,验证了TSP地震波法对不良地质探测的准确性与有效性,对类似工程有一定的指导意义。     

岩溶裂隙水与不良地质情况超前预报研究

在岩溶地区隧道施工过程中,经常遇到突水、突泥等无法预料的地质灾害,给施工安全带来了重大灾难和无法估计的经济损失。为了保证岩溶隧道施工安全,对岩溶裂隙水与不良地质体的发育情况进行准确及时的超前预报,是当前岩溶地区隧道设计与施工中亟待研究与解决的关键问题。首先,对隧道建设过程中岩溶裂隙水与不良地质情况超前预报和综合预报体系的研究现状进行详细的介绍,指出岩溶裂隙水与不良地质情况超前预报中存在的主要问题,总结隧道建设过程中地质缺陷超前勘探方法和高压大流量岩溶裂隙水超前预报方法;然后,重点介绍TSP超前地质预报系统探测溶洞、陆地声纳法探测断层、地质雷达探测地下水和红外探水法探测岩溶裂隙水等工程实例。最后,总结预报各种不同地质体的有效方法和将要开展的研究热点和难点,并对下一步所要开展的工作进行深入探讨,对我国在岩溶裂隙水和不良地质体探查的理论和技术创新方面给予一定的帮助和指导。     

Predicting geological hazards during tunnel construction

The complicated geological conditions and geological hazards are challenging problems during tunnel construction,which will cause great losses of life and property.Therefore,reliable prediction of geological defective features,such as faults,karst caves and groundwater,has important practical significances and theoretical values.In this paper,we presented the criteria for detecting typical geological anomalies using the tunnel seismic prediction（TSP） method.The ground penetrating radar（GPR） signal response to water-bearing structures was used for theoretical derivations.And the 3D tomography of the transient electromagnetic method（TEM） was used to develop an equivalent conductance method.Based on the improvement of a single prediction technique,we developed a technical system for reliable prediction of geological defective features by analyzing the advantages and disadvantages of all prediction methods.The procedure of the application of this system was introduced in detail.For prediction,the selection of prediction methods is an important and challenging work.The analytic hierarchy process（AHP） was developed for prediction optimization.We applied the newly developed prediction system to several important projects in China,including Hurongxi highway,Jinping II hydropower station,and Kiaochow Bay subsea tunnel.The case studies show that the geological defective features can be successfully detected with good precision and efficiency,and the prediction system is proved to be an effective means to minimize the risks of geological hazards during tunnel construction.     

六郎山隧道地质超前预报技术分析

针对六郎山隧道复杂的地质条件,提出以TSP地震反射波法与地质雷达法结合进行超前地质预报的理念,通过分析六郎山隧道的实际工程地质条件,提出了其超前地质预报的重点与难点,研究了两种超前地质预报测点的布置方法和解译理念,针对不同的岩层条件,确定了相应的监控方法,从而保证了隧道快速、安全的施工。